尽管探究活动不要求必须具有特别先进的设备,但是如果学校已经配备了一些先进的设备,我们教师就要充分发挥它们的作用。
比如在本节课中,我使用了恒温水浴锅、数字化传感器、计算机、智能板等先进的实验教学设备,它们对于顺利完成本节课的教学任务发挥了极为重要的作用。例如,恒温水浴锅为控制不同的温度条件提供了便利,数字化传感器为因变量的检测创造了条件,计算机、Excel软件、智能板的综合应用对于高效地完成数据处理,得出实验结论起到了非常好的作用。
另外,一些先进的实验设备使我们可以组织更多的定量实验,例如数字化实验室中的传感器等设备。在中学生物实验中,定量实验所占的比例很小,原因之一就是传统实验室缺乏定量研究设备。随着社会的发展和技术的进步,数字化实验设备已经逐渐走进了中学校园,为开展定量研究创造了有利的条件。我们可以用各种传感器来测量多种理化指标和生理指标,从而定量研究变量之间的关系。如:我们可以定量研究不同光照强度下某种植物的光合作用速率,测量某植物的光饱和点和补偿点,定量比较不同的植物在特定光照强度下光合作用速率的差异等。我们还可以定量研究不同温度、湿度或光照条件对某种植物蒸腾作用的影响等。如果我们能够充分利用数字化实验设备有利于开展定量研究的特点,开发出一系列能够反映生物学理科特性的实验,那么势必会提高生物探究实验课的层次。
4 合理地组织合作学习
合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的目标与任务,有明确责任分工的互助性学习。在开展探究实验课的时候,我们通常都会组织学生开展合作学习。其原因主要有两个方面:一方面,培养学生的合作意识和合作能力本身就是我们的教学目标之一;另一方面,探究活动的复杂性、时间的有限性和学生能力的有限性都造成学生很难独自一人完成探究实验。
我在“探究酶的作用条件”这节课中所组织的探究活动都是以分工合作的方式完成的。一方面,实验的设计和实施是以小组为单位,由几名学生合作完成的;另一方面,整体探究任务又是在各组实验的基础上合作完成的。正是因为组织了合作学习,才使学生能够在一节课中完成“温度对酶活性的影响”和“pH对酶活性的影响”两个定量探究实验,足以说明合作学习的方式在探究实验课中的重要性。
教师在安排合作学习时,要注意遵循“组内异质,组间同质”的原则,否则,容易出现因组间分工不同而造成学生的学习机会不均等以及学生不能真正全面参与探究过程的问题。小组内的分工一般不会造成上述问题。因为在小组内,学生尽管有分工,但是他们的交流是非常充分的,他们一起研究、一起操作,对于别人说了做什么、做了什么,出现了什么结果都十分了解。在组间情况就不同了。各组间是相对独立的,组间的交流是不充分的,学生在完成自己所承担的任务时,不可能象在组内那样随时了解到其他人在做什么。即使教师最后组织全班范围的交流,让各组介绍自己的探究过程和结果,听的学生也很难产生共鸣,因为他没有真正参与其中。所以,只有不同组进行的探究活动是同质的,在进行全班交流的时候,学生才会非常关注别人的探究结果,并将自己得到的结果与别人的结果综合在一起来考虑问题。
因此,在“探究酶的作用条件”这节课中,尽管时间很紧,我也没有安排一半学生做“探究pH对酶活性的影响”实验,另一半人做“探究温度对酶活性的影响”实验,而是要求每个小组都做一种温度条件和一种pH条件的探究实验,最后再将各组的数据汇总分析,得出结论。这样,每位同学都亲自参与了这两个实验,并体会到自己所承担的任务对整个班级的探究活动具有重要的价值。
综上所述,我认为要开展好高中生物探究实验课,需要教师明确每一节课的核心目标,并根据核心目标对探究活动的内容、方式加以取舍;需要通过亲自操作深入了解实验的各个细节,不断开发和改进实验;需要充分利用已有的现代化设备提高探究活动的效率;需要合理地组织合作学习。由于探究实验课具有不可替代的价值,所以尽管在组织上存在许多困难,我们也必须努力克服,力争使其在培养学生创新能力和实践能力方面发挥出应有的作用。
参考文献
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